Tin tức công ty

Khuôn ép phun: nền tảng của Sản xuất chính xác và xu hướng mới trong phát triển công nghiệp

• 2025-07-08

Khuôn ép phun: nền tảng của Sản xuất chính xác và xu hướng mới trong phát triển công nghiệp

Trong hệ thống sản xuất công nghiệp hiện đại, khuôn phun đóng vai trò quan trọng và là sự hỗ trợ cốt lõi cho việc sản xuất các sản phẩm nhựa có quy mô lớn và chất lượng cao. Từ bộ đồ ăn bằng nhựa và vỏ điện thoại di động trong cuộc sống hàng ngày đến các bộ phận nội thất phức tạp và các thiết bị quang học chính xác trong lĩnh vực ô tô, phía sau hầu hết mọi nơi các sản phẩm nhựa, việc định hình chính xác khuôn phun là không thể thiếu. Bài viết này sẽ đi sâu vào các nguyên tắc, cấu trúc, quy trình sản xuất khuôn phun, cũng như các ứng dụng của chúng trong các ngành công nghiệp khác nhau và xu hướng phát triển trong tương lai, thể hiện toàn diện nét quyến rũ độc đáo và giá trị của "khuôn mẫu công nghiệp" này.

Khuôn đúc Ô Tô Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng thái Châu (jfmoulds.com)

I. Nguyên Tắc và cấu trúc cơ bản của khuôn phun

Nguyên lý ép phun

Ép phun là một quá trình hóa lý phức tạp biến đổi các hạt nhựa thành các sản phẩm đúc. Đầu tiên, trong thùng máy ép phun, các hạt nhựa dần dần tan chảy thành chất lỏng có tính lưu động tốt dưới tác dụng làm nóng của lò sưởi và hiệu ứng cắt của vít. Sau đó, máy ép phun nhanh chóng tiêm tan chảy vào khoang khuôn kín dưới áp suất cao. Bên trong khoang, chất tan chảy tiếp xúc với khuôn nhiệt độ thấp, nhanh chóng làm mát và đông cứng, tái tạo hình dạng chính xác của khoang. Sau khi sản phẩm được thiết lập đầy đủ, khuôn được mở ra và sản phẩm được đẩy ra thông qua cơ chế demolding, hoàn thành một chu kỳ ép phun. Quá trình này giống như một "Thủ thuật tạo hình lại vật liệu" chính xác. Việc kiểm soát chính xác các thông số như nhiệt độ, áp suất và thời gian xác định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Khuôn đúc xe máy Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng thái Châu (jfmoulds.com)

Ii. Quy trình sản xuất khuôn phun

(1) Thiết kế khuôn mẫu: điểm khởi đầu của quy hoạch chính xác

Thiết kế khuôn mẫu là "liên kết linh hồn" trong sản xuất khuôn phun, trực tiếp xác định hiệu suất của khuôn và chất lượng của sản phẩm. Các nhà thiết kế cần phải hiểu rõ các yêu cầu sử dụng, tiêu chuẩn ngoại hình, độ chính xác chiều, v. v của sản phẩm, và sử dụng phần mềm Thiết kế khuôn mẫu chuyên nghiệp (như UG, Pro/E, autocad, v. v.) dành cho Lập kế hoạch và lập kế hoạch mô hình 3D. Trong quá trình thiết kế, nên xem xét toàn diện tỷ lệ linh hoạt và co ngót của vật liệu nhựa. Hệ thống điều khiển và Cơ chế tháo khuôn phải được bố trí hợp lý, và mạch nước làm mát của khuôn phải được tối ưu hóa (để đảm bảo nhiệt độ khuôn đồng đều, nâng cao chất lượng đúc sản phẩm và hiệu quả sản xuất). Ví dụ, đối với nhựa tinh thể (như Polyethylene và polypropylene), cần phải tính toán chính xác tỷ lệ co ngót và không gian co rút dự trữ trong quá trình Thiết kế khuôn. Đối với các sản phẩm mỏng và phức tạp, cần phải mô phỏng trạng thái dòng chảy của chất tan trong khoang, điều chỉnh vị trí cổng và kích thước đường dẫn, và tránh các khuyết tật như bắn ngắn và khí bị kẹt.

(2) Lựa chọn vật liệu khuôn: cân bằng giữa hiệu suất và chi phí

Việc lựa chọn vật liệu khuôn có liên quan đến tuổi thọ, tạo độ chính xác và chi phí sản xuất khuôn. Các loại thép chết thường được sử dụng bao gồm các loại thép được làm cứng trước (như P20, 718), thép khuôn nóng (như H13), thép khuôn làm lạnh (như cr12mov), v. v. thép tiền cứng đã có độ cứng nhất định khi rời khỏi nhà máy và có thể được sử dụng trực tiếp để xử lý khuôn, tiết kiệm thời gian xử lý nhiệt tiếp theo. Nó phù hợp với khuôn với kích thước lô nhỏ và yêu cầu độ chính xác vừa phải. Thép khuôn làm việc nóng có độ bền nhiệt độ cao tuyệt vời và khả năng chịu mỏi nhiệt, có khả năng chịu được sự gia nhiệt và làm mát khuôn lặp đi lặp lại trong quá trình đúc phun. Nó thường được sử dụng trong khuôn đúc và khuôn phun hiệu suất cao. Thép khuôn làm việc lạnh có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, làm cho nó phù hợp để sản xuất các bộ phận khuôn với yêu cầu chống mài mòn cực kỳ cao (chẳng hạn như lõi và chèn khoang). Ngoài ra, đối với một số khuôn mẫu có yêu cầu đặc biệt, vật liệu kim loại màu như hợp kim đồng (được sử dụng trong các kênh nước làm mát của khuôn để tăng cường hiệu quả làm mát) và các hợp kim nhôm (để giảm trọng lượng của khuôn, thích hợp cho các khuôn lớn hoặc các tình huống cần có trọng lượng nhẹ) cũng được áp dụng. Khi lựa chọn vật liệu, cần phải tính đến các yếu tố như kịch bản ứng dụng của khuôn, lô sản xuất của sản phẩm và các yêu cầu chính xác, và tìm điểm cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất và chi phí.

(3) xử lý khuôn mẫu: Trò chơi giữa độ chính xác và hiệu quả

1. Gia công điều khiển số

Phay CNC, tiện CNC, gia công xả điện CNC (EDM), cắt dây CNC (wedm), vv là phương pháp cốt lõi của chế biến khuôn. Phay CNC có thể đạt được độ chính xác cao xử lý các bề mặt cong phức tạp và đường viền khuôn ba chiều. Kết hợp với công nghệ phay tốc độ cao, nó có thể cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý và chất lượng bề mặt. Tiện CNC chủ yếu được sử dụng để xử lý các bộ phận quay của khuôn mẫu (như chốt dẫn hướng, tay áo cổng, v. v.). Gia công xả điện CNC sử dụng xả xung giữa điện cực và phôi để làm xói mòn vật liệu kim loại. Nó có thể xử lý sâu răng, khe hẹp, sâu răng hình phức tạp và lõi trong khuôn, và đặc biệt thích hợp để xử lý vật liệu cứng. Gia công cắt dây CNC cắt đường viền có độ chính xác cao của các bộ phận khuôn thông qua chuyển động qua lại của dây điện cực, và thường được sử dụng để chế biến các phần chèn của khuôn dập và khuôn phun, v. v. trong gia công khuôn, Việc áp dụng chính xác công nghệ gia công điều khiển số có thể biến đổi các mô hình ba chiều trên bản vẽ thiết kế thành các bộ phận khuôn thực tế, đạt được độ chính xác xử lý ở micromet hoặc THẬM CHÍ LÀ nanomet.

2. Xử lý bề mặt khuôn

Để tăng cường khả năng chống mài mòn, hiệu suất khử khuôn và chống ăn mòn của khuôn, việc xử lý bề mặt thường được thực hiện sau khi hoàn thành quá trình chế biến khuôn. Quy trình xử lý bề mặt thông thường bao gồm xử lý thấm Nitơ (Tăng cường độ cứng và khả năng chống mài mòn của Bề mặt khuôn, tạo thành một lớp nitrided dày đặc, và cải thiện khả năng chống dính của khuôn), mạ crôm cứng (mạ một lớp Crom cứng trên bề mặt khuôn để làm cho nó mịn hơn và chống mài mòn hơn, tạo điều kiện cho việc khử sản phẩm, Và đồng thời cải thiện khả năng chống ăn mòn của khuôn), và lớp phủ PVD (lớp phủ lắng đọng hơi vật lý) như thiếc, tialn, v. v., có độ cứng cao và hệ số ma sát thấp, hiệu quả có thể kéo dài tuổi thọ của khuôn và cải thiện chất lượng bề mặt của sản phẩm. Các Quy trình xử lý bề mặt khác nhau được thiết kế phù hợp với các yêu cầu khuôn khác nhau. Ví dụ, khi ép phun các sản phẩm nhựa PVC, vì khí ăn mòn được giải phóng trong quá trình xử lý PVC, mạ crôm của khuôn có thể chống ăn mòn hiệu quả. Đối với khuôn có yêu cầu chịu mài mòn cao, lớp phủ PVD là lựa chọn tốt hơn.

(4) lắp ráp và gỡ lỗi khuôn mẫu: Tích hợp từ các bộ phận cho toàn bộ

Khuôn lắp ráp là quá trình lắp ráp các bộ phận khuôn chế biến thành một khuôn hoàn chỉnh phù hợp với yêu cầu thiết kế, đòi hỏi công nhân lắp ráp có kỹ năng tinh tế và kinh nghiệm phong phú. Trong quá trình lắp ráp, Độ chính xác lắp đặt của từng bộ phận phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo rằng khoảng hở phù hợp giữa cột dẫn hướng và ống dẫn hướng, cũng như độ chính xác phù hợp giữa khoang và lõi, tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế. Sau khi lắp ráp khuôn được hoàn thành, nó đi vào giai đoạn gỡ lỗi. Thông qua khuôn thử nghiệm (tiến hành thử nghiệm ép phun thực tế trên máy ép phun), chất lượng đúc của sản phẩm được quan sát, chẳng hạn như độ chính xác chiều, chất lượng bề mặt, và điều kiện demolding, v. v. dựa trên kết quả thử nghiệm khuôn, điều chỉnh được thực hiện cho khuôn, Có thể liên quan đến việc sửa đổi kích thước cửa khẩu, tối ưu hóa đường nước làm mát và điều chỉnh cơ chế khử khuôn, v. v... chỉ khi sản xuất các sản phẩm đủ tiêu chuẩn mới có thể xem khuôn được sản xuất chính thức. Quá trình này thường yêu cầu lặp lại lặp đi lặp lại và tối ưu hóa liên tục, và nó là một liên kết quan trọng để đảm bảo hiệu suất của khuôn và chất lượng của sản phẩm.

Khuôn đúc hàng hóa Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng (jfmoulds.com)

III. Ứng dụng khuôn phun trong các ngành công nghiệp khác nhau

(1) ngành công nghiệp ô tô: nhu cầu về trọng lượng nhẹ và độ chính xác

Trong lĩnh vực sản xuất ô tô, khuôn phun đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho trọng lượng nhẹ của ô tô và sản xuất chính xác các bộ phận. Các bộ phận nội thất ô tô (như bảng điều khiển, tấm nội thất cửa, tấm bảo vệ ghế, v. v.) sử dụng rộng rãi công nghệ ép phun. Thông qua khuôn, các bộ phận nội thất kết cấu bề mặt phức tạp và đa dạng có thể được sản xuất, tăng cường sự thoải mái và thẩm mỹ của chiếc xe. Trong khi đó, các bộ phận bằng nhựa xung quanh động cơ ô tô (chẳng hạn như bộ phận nạp, bộ phận bảo vệ chảo dầu, v. v.) có thể được hình thành tích hợp với sự trợ giúp của khuôn phun có độ chính xác cao để đạt được cấu trúc phức tạp, giảm trọng lượng của xe và cải thiện tiết kiệm nhiên liệu. Trong lĩnh vực xe năng lượng mới, Vỏ nhựa của Bộ pin và các thành phần cách điện của động cơ cũng dựa vào khuôn phun để sản xuất chính xác để đáp ứng các yêu cầu của xe điện về an toàn, trọng lượng nhẹ và hiệu suất cao. Ví dụ, trong khuôn của ống góp nạp ô tô, cần kiểm soát chính xác dòng chảy và làm mát tan chảy để đảm bảo đường thở của ống góp trơn tru và kích thước chính xác, qua đó nâng cao hiệu suất nạp và hiệu suất năng lượng của động cơ.

(2) ngành công nghiệp thông tin điện tử: theo đuổi thu nhỏ và chất lượng cao

Các sản phẩm Thông tin điện tử được cập nhật và thay thế nhanh chóng, và có những yêu cầu nghiêm ngặt đối với việc thu nhỏ, độ chính xác cao và chất lượng khuôn phun cao. Các yêu cầu về độ chính xác kích thước đối với vỏ điện thoại di động và máy tính bảng đạt 0.01mm hoặc thậm Chí cao hơn. Các khuôn cần phải có độ chính xác xử lý cực kỳ cao và độ tin cậy để đảm bảo tính nhất quán của bề ngoài và độ chính xác lắp ráp của vỏ. Khuôn kết nối điện tử là "đại diện chính xác" trong số các khuôn phun. Các cấu trúc PHÚT như chân và ổ cắm của đầu nối cần phải được hình thành chính xác thông qua khuôn. Ngay cả độ lệch nhỏ nhất cũng có thể dẫn đến sự tiếp xúc kém của các đầu nối và ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu của các thiết bị điện tử. Ngoài ra, các thành phần nhựa của thiết bị đeo thông minh (như đồng hồ thông minh và Tai nghe không dây) có kích thước nhỏ và hình dạng phức tạp, tạo ra một thách thức lớn đối với thiết kế thu nhỏ và công nghệ sản xuất khuôn mẫu, và thúc đẩy sự phát triển của khuôn phun hướng đến độ chính xác cao hơn và kích thước nhỏ hơn.

(3) ngành Thiết bị y tế: Đảm bảo an toàn và tuân thủ

Thiết bị y tế có yêu cầu cực kỳ cao về chất lượng và an toàn sản phẩm, và khuôn tiêm vai một Nhiệm vụ đặc biệt trong sản xuất thiết bị y tế. Các thiết bị y tế dùng một lần như ống tiêm, Bộ Truyền Dịch và ống thông y tế phải có khuôn tuân thủ nghiêm ngặt nguyên liệu y tế và tiêu chuẩn sản xuất để đảm bảo rằng các sản phẩm hình thành không độc hại, không mùi và có khả năng tương thích sinh học tốt. Khi sản xuất các bộ phận thiết bị kiểm tra y tế có độ chính xác cao (như cốc mẫu cho Máy phân tích máu và Cốc phản ứng cho Máy phân tích sinh hóa), khuôn mẫu phải đảm bảo độ chính xác chiều và độ ổn định hóa học của sản phẩm để tránh sai lệch trong kết quả kiểm tra do vấn đề về khuôn mẫu. Trong khi đó, với sự phát triển sáng tạo của các thiết bị y tế, chẳng hạn như khuôn ống thông siêu nhỏ cho các thiết bị y tế can thiệp xâm lấn tối thiểu và khuôn hỗ trợ cho các thiết bị y tế tùy chỉnh in 3D, ranh giới ứng dụng của khuôn phun trong lĩnh vực y tế liên tục mở rộng, Và các yêu cầu cao hơn đang được đưa ra cho thiết kế được cá nhân hóa và khả năng sản xuất khuôn mẫu tùy chỉnh.

(4) ngành công nghiệp nhu yếu phẩm hàng ngày: Hỗ trợ sản xuất đa dạng và hiệu quả

Tiêu thụ các nhu yếu phẩm hàng ngày là lớn và các Giống rất đa dạng. Khuôn phun là chìa khóa để đạt được quy mô lớn và sản xuất hiệu quả của chúng. Từ bộ đồ ăn bằng nhựa và Tay cầm bàn chải đánh răng đến Hộp đựng bằng nhựa và đồ chơi trẻ em, khuôn phun có thể nhanh chóng tái tạo nhu yếu phẩm hàng ngày với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Trong sản xuất các nhu yếu phẩm hàng ngày, việc kiểm soát chi phí và hiệu quả sản xuất khuôn mẫu đặc biệt quan trọng. Ứng dụng rộng rãi của khuôn nhiều khoang (chẳng hạn như khuôn cốc nhựa dùng một lần, có thể được thiết lập với hàng chục hoặc thậm Chí hàng trăm khoang) đã tăng đáng kể sản lượng mỗi đơn vị thời gian và giảm chi phí sản phẩm. Trong khi đó, để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng về ngoại hình và chức năng của nhu cầu thiết yếu hàng ngày, thiết kế khuôn mẫu không ngừng đổi mới. Ví dụ, khuôn mẫu văn phòng phẩm bằng nhựa với kết cấu đặc biệt và kết hợp màu sắc có thể sản xuất các sản phẩm văn phòng phẩm cá nhân hóa, nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường của sản phẩm.

Khuôn đúc hai màu Công ty TNHH khuôn đúc jiefeng thái Châu (jfmoulds.com)

4. kết luận

Khuôn phun, như là "nền tảng" của sản xuất công nghiệp, hỗ trợ sự phát triển và đổi mới của nhiều ngành công nghiệp, từ các linh kiện điện tử vi mô đến các bộ phận Ô TÔ VĨ mô. Quy trình sản xuất của nó bao gồm nhiều liên kết chính xác như thiết kế, vật liệu, gia công và lắp ráp, và thể hiện giá trị độc đáo trong các ứng dụng trên các ngành công nghiệp khác nhau. Đối mặt với tương lai, với sự phát triển của xu hướng thông minh, xanh lá cây và đổi mới, ngành công nghiệp khuôn phun sẽ liên tục vượt qua các ranh giới công nghệ, bơm động lực mới vào sản xuất các sản phẩm nhựa chất lượng cao và nâng cấp và chuyển đổi sản xuất công nghiệp, liên tục định hình khả năng vô hạn của "Thế Giới đúc", Và thúc đẩy sản xuất và cuộc sống của con người để hướng tới một hướng chính xác, hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn.